W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił ogromny wzrost inwestycji w nowoczesne rolnictwo. Główne obszary rozwoju dotyczyły takich zagadnień, jak rolnictwo pionowe w pomieszczeniach (Indoor vertical farming), nowoczesne praktyki szklarniowe oraz automatyzacja w uprawie roślin. W artykule omówimy technologie oświetleniowe, które stały się kluczowe dla tych dziedzin.
Vertical farming – korzyści i wymagania technologiczne
W uprawie roślin w pomieszczeniach istotne stało się nie tylko maksymalne wykorzystanie dostępnej powierzchni, ale też całej przestrzeni. Tak powstała idea vertical farming – co dosłownie znaczy pionowe rolnictwo. Stosowanie tego rozwiązania pomaga przezwyciężyć problem z ograniczonym obszarem gruntów, pozwala zwiększyć plony, a także zmniejsza wpływ rolnictwa na środowisko.
Hodowlę pionową w pomieszczeniach można zdefiniować jako praktykę uprawy produktów ułożonych jeden na drugim w zamkniętym i kontrolowanym środowisku. Dzięki zastosowaniu regałów uprawowych, montowanych pionowo, znacznie zmniejsza się ilość powierzchni potrzebnej do uprawy roślin w porównaniu z tradycyjnymi metodami uprawy. Ten rodzaj uprawy jest często kojarzony z rolnictwem miejskim ze względu na jego zdolność do rozwoju na ograniczonej przestrzeni.
Farmy wertykalne są wyjątkowe – niektóre konfiguracje nawet nie wymagają gleby do wzrostu roślin. Większość z nich jest albo hydroponiczna – gdzie rośliny są uprawiane w pojemniku z wodą o dużej zawartości składników odżywczych, albo aeroponiczna – gdzie korzenie roślin są systematycznie spryskiwane wodą i składnikami odżywczymi. Zamiast naturalnego światła słonecznego stosuje się sztuczne oświetlenie.
Zalety pionowego rolnictwa w pomieszczeniach są nieocenione. Takie farmy zużywają do 70% mniej wody niż farmy tradycyjne, maksymalizują plony przy obniżonych kosztach pracy oraz przyczyniają się do zrównoważonego rozwoju obszarów miejskich. Dzięki kontrolowaniu kluczowych czynników – światła, wody i powietrza – proces uprawy jest niezależny od pogody oraz możliwy przez cały rok. Nakład pracy jest znacznie zmniejszony dzięki automatyzacji wielu czynności i użyciu robotów do obsługi zbiorów, sadzenia i logistyki. W związku z obecnym niedoborem siły roboczej w branży rolniczej jest to niezwykle istotna cecha.
Kluczem do powodzenia w uprawie roślin jest zapewnienie odpowiednich warunków. Wymagana jest właściwa gleba lub inny sposób dostarczania wody i składników odżywczych, odpowiednia ilość wody, właściwa temperatura, ale przede wszystkim optymalne oświetlenie.
Parametry oświetlenia dla roślin
Rośliny wytwarzają substancje potrzebne do ich rozwoju w wyniku fotosyntezy. Wbrew pozorom jest to skomplikowany i wieloetapowy proces, jednak w głównej mierze zależy od 3 czynników: światła, parametrów powietrza (zwłaszcza wilgotności i temperatury) i parametrów gleby (wilgotności i zawartości substancji odżywczych). W warunkach uprawy pionowej w pomieszczeniach szczególnie istotne dla wzrostu roślin są parametry oświetlenia.